研究方向

癌症精準醫學
精準醫學是一種針對病患的自身個別情況來開展個性化的治療方案。為配合澳門及隣近地區對健康醫療的發展需求,學院早於2015年就開始在澳開展精準醫學研究。由於癌症死亡病例約佔全澳死亡率的三分之一,身為大中華地區名列首位的癌症專家,鄧院長決定帶領學院開展癌症的精準醫學項目,主要聚焦於結直腸癌、肺癌、乳癌、肝癌和鼻咽癌等於澳門最常見的癌症。健康科學學院研的究團隊與醫療機構合作,收集各癌症患者的樣本並進行獨立及詳細的分析,向醫生提交可行的治療方案作參考,並協助醫生為各病人制訂精準的個性化治療方案,務求達到最佳治療效果及最低治療副作用,提高癌症病人之存活率。
在澳開展醫學研究等生物醫學科研是極具創新性和突破性的。健康科學學院在多方協調及支持下,精準醫學研究項目已獲得一定的進展,近年來更相繼取得了幾個重要的卓越成果,包括:1)獲得澳門生命科學道德委員會正式批准可以使用人體組織樣本進行研究,為澳門打開癌症精準醫學研究的序幕;2)經本地醫院收集癌症樣本以設立癌症庫;3)開發樣本分析平台,建立用於藥敏測試及篩選的藥物庫,該庫包含超過20,000種藥物等化學物,並利用新技術進行藥敏測試,這些技術包括使用微流控晶片的原代培養、早期2D細胞培養及類器官3D細胞培養;4)建立生物信息學大數據分析平台;5)研發出二十四小時抗癌藥物篩選生物晶片,綜合精準醫療、微流芯片和圖像處理的前沿科學專業技術對癌細胞和腫瘤細胞進行藥物敏感性篩選。學院期望透過加強與本地醫院的合作,加快達到提升本澳居民之生活質素及優化本澳整體健康水平的項目發展目標。
幹細胞與發育
人體的發展皆是通過幹細胞一系列程序化的過程形成的。幹細胞可以發展成為體內任何細胞類型,並因著其顯著的修復和替換受損細胞的能力而存活於許多器官和組織之中。幹細胞更因為這獨特的性質而成為了再生醫學和許多人類退行性疾病治療的重點研究對象。健康科學學院一直致力研究幹細胞如何分化成各種細胞類型以及它們如何修復體內受損組織和細胞,最終的目標是開發創新的幹細胞臨床應用方法。
在過去五年,健康科學學學院在幹細胞和發育生物學領域的研究和開發取得了巨大的成功,為基礎研究和轉化研究奠定了良好的基礎。學院的幹細胞研究團隊致力於發掘治療多種人類疾病及生物醫學研究的創新方法,多項研究取得卓越的成果,包括:1) 發現人類胚胎幹細胞分化的間充質幹細胞在治療多發性硬化和結腸炎等自身免疫性疾病中的潛在治療用途;2) 研發幹細胞常溫運輸的新方法,取代了昂貴且不方便的低溫保存方法;3) 發現使用抗瘧疾青蒿素對神經元的保護作用;4) 發明一種細胞培養基,稱為E8培養系統,廣泛應用於全球幹細胞領域;5) 鑑定DNA修飾酶如何在胰腺發育過程中控制β細胞的譜系特異性。除以上研究外,健康科學學院還致力研發心臟和其他器官細胞的分化方法,以及研究細胞移植的最佳培養條件。學院冀望這些研究成果可以於不久的將來作為新的臨床治療方法。
衰老、神經及代謝紊亂
澳門是人口壽命較長的地區之一,然而人口老化伴隨的各種問題如醫療費用增加和生產力下降等,將會為社會帶來沉重的負擔。在衰老的過程中,人體內幾乎所有器官都會退化,到一定的程度便引起神經退行性疾病、心血管疾病、癌症、白內障、骨質疏鬆、二型糖尿病、高血壓等疾病。代謝功能障礙是引起與衰老相關的疾病的一個標誌,就如阿茲海默症、帕金森及亨廷頓等神經退行性疾病。此外,代謝功能失調的另一個例子葡萄糖代謝失調在老年人之間十分常見,它會導致二型糖尿病、並引起胰島素抵抗、高血糖、癡肥、高血壓、甘油三酯偏高、高密度脂蛋白偏低及低密度脂蛋白偏高。這些代謝紊亂不僅會危及生命,還會引起其他嚴重的健康問題。雖然有關上述疾病的研究在進行中,但是到目前為止,仍然沒有有效的治療方法。
健康科學學院旨在開發如線蟲和斑馬魚等動物模型以協助研究這些衰老相關疾病,調查其生物學、病理生理學方面的詳細分子機制,找出疾病的源頭,進而為這些疾病的治療提供潛在的治療靶點以及方案。健康科學學院過去幾年在此方面取得了顯著的成果,包括:1) 建立線蟲的阿茲海默症模型和遺傳性感覺和自主神經病變一型的模型、以及斑馬魚衰老模型;2) 建立小鼠模型作研究代謝失調,並鑑定出一些葡萄糖代謝中關鍵反應酶的抑製劑有強烈抗癌效應;3) 發現青蒿素對神經性疾病如阿茲海默症、帕金森症以及中風等的神經保護作用;4) 利用斑馬魚模型鑑定出的闡述衰老分子機制的基因為研究高等脊椎生物衰老機制提供了重要線索;5) 通過人工智能方法篩選出血液中的生物標誌物作為帕金森症的早期診斷。團隊的發現有助更了解與老化、神經退行和代謝紊亂等有關的疾病,從而建立潛在的治療策略。健康科學學院已經在前列的科學期刊上出版許多有關這方面的高質量研究論文,更就這些研究成功獲得一些專利。
生物成像
生物醫學成像是一門從基礎生物科學到臨床前動物研究和臨床人體研究的跨學科科目,並具有廣泛的應用,其中之一便是應用於疾病診斷上。生物成像技術可以偵測到癌症初期的腫瘤,可使患者獲得更有效、更安全的早期治療。生物成像領域的新技術發展是迫在眉睫,包括新一代的非侵入性檢測技術、有效的分子探針和可用於個性化圖像引導治療/手術的納米級造影劑,這些技術能夠監測患者的日常治療進展,觀察腫瘤對藥物在生物分子層面的反應,量化治療效果,並對藥物反應進行早期預測。
自成立以來,健康科學學院便投入了大量資源購買生物醫學成像儀器。目前,學院配備了最先進的體外與體內成像平台,包括商業或自製光聲成像/光聲顯微系統、三維生物發光和熒光分子成像系統、多光子顯微鏡、熒光/磷光壽命成像顯微鏡、光片顯微鏡、磁共振成像、微計算機斷層掃描成像系統、三維光學相干斷層掃描成像設置,以及各式顯微鏡和數台多模成像系統。憑藉這些強大的硬件配套,學院在過去幾年的研究獲得國內和國際的廣泛認可,這些研究成果曾於生物醫學成像領域的高排名期刊上發表,報導了在納米醫學、癌症早期診斷和治療、巨噬細胞生物學和醫學光譜學等多個領域的研究突破。以外,學院還在開展其他研究項目並取得了可喜的進展。目前的研究專案包括:1)基於多酚的下一代納米材料用於癌症診斷治療;2)以多光子活體顯微術探究黑色素瘤血管新生的動態;3)巨噬細胞在出血微環境中的代謝分子影像;4)高分子納米溫度計的設計及生物醫學應用;及5)近紅外二區光聲探針用於成像引導腦膠質瘤精準手術的研究。
數據科學
隨著科技不斷進步,生物與醫學科研逐步傾向運用大規模及高產出方法去進行大數據處理,因此大量數據不斷產出並儲存。這些大量產數據必須運用快速的處理方式以提取重要的信息。生物信息學是數據科學的一個分支,應用了數學、計算機科學和統計學來整合、組織、理解和挖掘這些龐大的生物信息數據。這些數據來源非常多元化,例如基因組列、功能實驗表達、分子結構、代謝途徑、蛋白質交互作用網絡等。從這些海量數據裏有效和準確地提取有用的信息,最終可促進開發創新的方法及工具,以了解生物網絡和程序。
健康科學學院近年來投入了大量的資源來加強數據科學的研究,主要側重於系統地檢查和理解所提取的數據,以揭示生物學的意義。學院在此方面有一些重點項目,包括:1)開發針對中國人口的腫瘤抑制基因BRCA以及DNA錯配修復基因的數據庫。這一項研究尤為重要,因為目前大多數現有數據主要來自歐洲和北美人口的白種人,但這些數據並不一定適用於中國人口。到目前為止,學院已經從43197名中國患者中鑑定出1,523種BRCA變異體,從33,000名中國人中鑑定出429種MMR變異體。此數據庫為未來的中國人口中與BRCA和MMR基因相關的癌症研究提供了重要的信息,更重要的是可用於鑑定攜帶可導致早期乳腺癌的突變基因的個體。
藥物開發
由於現今世上仍存在許多未能滿足的醫療需求,因此需要不斷發掘嶄新的臨床干預療法。健康科學學院就此致力於尋找可用作製藥的分子和與人類疾病相關的藥物靶點,為製藥行業在藥物工作開啟新向。
健康科學學院近年開發了一系列效力強大的技術來識別潛在的藥物分子,包括:1) 從天然的來源如毒液提取物或真菌代謝物中鑑定生物活性分子,以了解藥物增強抗癌作用的機制;2) 開發由已克隆的免疫細胞綜合而成的單克隆抗體。這些抗體由芯片衍生的酵母展示技術進行改造後,可以破壞腫瘤細胞。健康科學學院更開發了新型治療性抗ADAM17抗體,當中的靶膜酶ADAM17已被證實在許多潛伏期的癌症模型中起有效作用,包括卵巢癌、乳腺癌、胰腺癌和非小細胞肺癌;3) 已知生物活性分子的化學優化和針對藥物靶標的多種化合物庫的高通量篩選,以鑑定新的生物活性分子。健康科學學院已開發出靶向澱粉樣蛋白β肽聚集和乙酰膽鹼酯酶的新型雙靶抑製劑,比市場上由阿爾茨海默病小鼠模型中取得的乙酰膽鹼酯酶抑製劑更優良;4) 探索現有藥物之新療效及定位;5) 通過合成致死率的應用以確定癌症中非藥物性腫瘤抑制基因突變的藥理學靶標;6) 開發下一代抗菌試劑。以上這些技術已成功被應用並發現許多生物活性分子,這些分子對與癌症、神經退行性疾病和感染性疾病密切相關的藥物靶標起著明顯的功效。
神經精神醫學
精神健康方面的問題在各個社會群體中都普遍存在,並且對工作、生活產生一系列負面影響。 健康科學學院旨在提供有關精神疾病的流行病學知識,例如抑鬱症、雙相情感障礙、失眠、互聯網和手機依賴的患病率,並研究其在不同人群中的患病風險和保護因素和風險因素。
在神經精神醫學領域,健康科學學院主要關注並開展相關疾病的社區流行病學,循證醫學,衛生服務服務以及與精神疾病有關的護理學研究。 近年來,健康科學學院開展了多項基於循證醫學的研究,例如隨機對照試驗(RCT)方面的薈萃分析,以檢驗新型精神科藥物對精神分裂症和情緒障礙等疾病的療效和安全性。我們還使用循證醫學方法研究了中國人群的精神疾病和相關健康問題的流行病學,包括睡眠障礙,自殺相關行為,吸煙和互聯網依賴。另外,自新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)疫情爆發以來,健康科學學院正在進行數項大規模多中心研究,以研究COVID-19對多個人群(例如臨床醫護人員)精神健康方面的影響,以幫助衛生當局對有需要的人群制定有效的預防和干預措施。
結構生物學
結構生物學是一門研究蛋白質三維結構的學科,蛋白質掌控細胞裏所有的化學反應,所以認識蛋白質的三維結構,就等同了解生命的根本原理。蛋白質的三維結構對藥物開發至關重要,許多疾病包括癌症,都是由過度活躍的蛋白質引起。通過觀察蛋白質的三維結構,科學家可以設計出小分子來抑制這些蛋白質的過度活躍性,從而治愈疾病。
如今,耐藥性病菌在人群中迅速蔓延,這些病菌對於免疫系統被抑制的病人(比如化療中的癌症患者)是一個巨大的挑戰,因為這些病人的免疫力較弱,而常規抗生素對耐藥性病菌無效,病人有可能被普通病菌感染而引致死亡。幸運的是,大多數病菌都需要一些根本的蛋白質才能存活,通過了解這些根本蛋白質的三維結構,科學家可以設計新型抗生素,有針對性來抑制病菌,使病人免受感染。
健康科學學院主要利用結構生物學研究蛋白質的功能和機制來了解疾病的基本原理,從而開發新型的治療疾病方法。重大科研成果「磷酸化致癌蛋白質Bcl3使其恢復轉錄活性,以抑制Bcl3的過度活躍性」刊登於《分子細胞》期刊。
轉化醫學
轉化醫學是生物醫學領域的一個跨學科分支,旨在將基礎科學研究中發現的知識,機制和技術轉化為診斷和治療疾病的新方法。健康科學學院正在對幾種主要疾病進行機理研究,以期將所獲得的知識轉化為疾病預防和治療的新方法。例如,揭示腫瘤形成,癌細胞轉移及耐藥性的分子機理可以指導新型抗癌藥物的開發並為優化癌症治療方案提供新思路。闡明神經細胞早期死亡的原因和機理可以為開發治療神經退化性疾病如帕金森氏和阿爾茨海默氏病的方法提供有價值的見解。發現新的生物標誌物和發明新技術可以提高診斷的敏感性和準確性。在過去的幾年中,健康科學學院已經在生物醫學的基礎研究方面取得了重大成就,現正在努力將其轉化為可以使澳門和世界人民受益的醫療應用。